Les inhibiteurs "suicides" des Cytochromes P450 : établissement d'une banque de données, mise au point d'un test de screening et études structures-activité concernant des substrats furaniques du CYP 3A4

par Elena Fontana

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la matière

Sous la direction de Patrick M. Dansette.

Soutenue en 2005

à Paris 5 .


  • Résumé

    L'inhibition des cytochromes P450 (CYPs) humains est l'un des mécanismes les plus fréquents à l'origine d'interactions médicamenteuses. L'inhibition des CYPs peut être réversible ou irréversible. L'inhibition irréversible provient souvent de l'activation d'un médicament, par action des CYPs, en métabolite réactif qui se lie stablement au site actif de l'enzyme, provoquant une inactivation permanente. Ce processus est appelé " inhibition suicide ". L'inhibition irréversible implique souvent la formation d'une liaison covalente entre le métabolite et l'enzyme, qui crée une protéine haptenisée qui peut, dans certains cas, provoquer une réponse auto-immunitaire. Il est donc important d'étudier les mécanismes d'inhibition des CYPs par de nouvelles molécules à visées thérapeutiques le plus tôt possible dans leur processus de développement. Dans cette thèse on propose une stratégie pour éviter le développement de médicaments qui pourraient provoquer l'inhibition suicide des CYPs dans les patients. 1) Après compilation de la littérature, on a créé une base de données de toutes les molécules responsables d'inhibition suicide des CYPs. Cette base met en évidence les structures les plus souvent responsables de l'inactivation et permet de donner une alerte pour une structure nouvelle. 2) On a mis au point et validé une nouvelle méthode fluorimétrique, pour déterminer quantitativement l'inhibition dépendant du temps du CYP3A4, utilisable à moyen débit. Grâce à cet outil, on a établi des relations structure-activité pour un groupe de composés furaniques différemment substitués. 3) Deux composés de cette série, qui montraient une inhibition suicide nette du CYP3A4 ont été étudiés plus complètement à l'aide de molécules radiomarquées au 14C. Ces molécules sont activées en intermédiaires réactifs capables de se fixer de façon covalente aux protéines. Leur métabolisme a été partiellement analysé.


  • Résumé

    The inhibition of human cytochrome P450s (CYPs) is one of the most common mechanisms which can lead to drug-drug interactions. The inhibition of CYPs can be reversible or irreversible. Irreversible inhibition usually derives from activation of a drug by CYPs into a reactive metabolite, which tightly binds to the enzyme active site, leading to a long lasting inactivation. This process is called “suicide inhibition”. The irreversible inactivation usually implies the formation of a covalent bond between the metabolite and the enzyme, which can lead to hapten formation and can in some cases trigger an autoimmune-response. For these reasons it is of utmost importance to study the mechanism of the CYP inhibition of new potential drugs as early as possible during the drug discovery process. In this thesis, a strategy to avoid the development of drugs that might cause CYP suicide inhibition in patients is proposed. First, a database with all the chemical entities responsible for suicide inhibition of human and animal CYPs , was compiled, after a wide literature search. The most common substructures considered responsible for CYP inactivation are highlighted, and named structural alerts. Second, a new screening assay, based on fluorescence, to quantitatively assess time dependent inhibition of CYP3A4 was set and validated. By running this assay, structure-time dependent inhibition relationships were derived for a group of compounds, differently substituted on the furan ring, a potentially dangerous substructure. Third, two compounds containing a furan ring, -a structural alert- and causing time dependent inhibition on CYP3A4, were used for a series of more specific tests (also using 14C labelled derivatives). The activity of these two compounds as suicide inhibitors of CYP3A4 was demonstrated.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(231 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 207-231

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